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EXAMEN FINAL GRUPO 1 1.- Se va a colocar un tanque para almacenamiento de petrleo sobre una arcilla muy balnda de 6 m de espesor, la que se encuentra sobre un arcilla rgida. Se ejecutaron ensayos a 3 m de profundidad y dieron los siguientes resultados: l = 0,32; k = 0,06; fcs = 26; OCR = 1,2 y w = 55%. El tanque tiene un dimetro de 8 m y un alto de 5 m. La carga nuerta del tanque , aplicada al nivel de fundacin, es 350 kN. Se pide dibujar en un grfico (sin valores) q vs p y e vs p que ilustre el problema.
2.- Se ha realizado un ensayo de compresin inconfinada en una muestra de arcilla normalmente consolidada, obtenindose un esfuerzo total de 120 kPa en la falla. Adicioalmente se ha realizado un ensayo triaxial UU con una presin de celda de 200 kPA y una presin de poros en la falla de 150 kPa. Adicionalmente, en la misma muestra se ejecut un ensayo de corte directo con un esfuerzo normal de 80 kPa y un ensayo triaxial CU con 400 kPa de presin en la celda y una p`resin de poros en la falla de 180 kPa. Se pide determinar:
a) El esfuerzo de corte al que la falla la muestra en el ensayo de corte directo b) El esfuezo desviador en la falla del triaxial consolidado no drenado
50
100
150
50 100 150
,
Compresin inconfinada
cu=60 kN/m2
d=120 kN/m2
Compresin inconfinadaTriaxial UU
=33,05
-
kPa
kPakPaukPa
UUTriaxial
d
17050120
50150200150;200
1
1
31
3
3
=
+=
===
==
05,3354545,0
5017050170
31
31
==
+
=
+
=
sen
sen
kPa0,5205,33tan80
tan
tan
=
=
=
=
kPad
220180400331
==
=
kPakPa
sensen
sensen
d 8,52722078,74778,747)220)(399,3()399,3(
399,305,33105,331
11
31
3
1
=====
=
+=
+=
3.- Se ha observado el siguiente perfil: 0.0 4.0 m. Arena = 18 kN/m3, sat = 20 kN/m3 4.0 - 6.0 m. Arcilla = 22 kN/m3, k=2,3*10-8 m/s 6.0 - 7.5 m. Arena = 20 kN/m3 7.5 - 9.5 m. Arcilla = 21 kN/m3 Se ha observado que el nivel fretico se encuentra a 2,0 m de profundidad y existe 1,0 m de ascenso capilar con un grado de saturacin promedio de 70%. Se ha introducido un piezmetro a 7 m de profundidad y se ha determinado que la altura piezomtrica corresponde a 8 m.
a) Calcular el caudal que circula por ambos estratos de arcilla b) Detrminar el esfuerzo efectivo, presin de poros y esfuerzo toal a lo largo del perfil de suelo,
en condiciones a corto y largo plazo, si se realiza una excavacin muy grande de 1,5 m de profundidad en el estrato superior de arena.
smQ
Q
mALhi
AikQArcilla
/)10(45,3
)1()5,1()10)(3,2(
1;5,12
47
1
38
8
2
=
=
==
=
=
=
smQ
cashidrostticondicionLhi
Arcilla
/0
;0
2
3=
=
=
-
Condiciones iniciales
7
10
9
8
5
3
4
2
0
Arena0
u
1
6
=18 kN/m3
Arena
=20 kN/m3 Arena
=22 kN/m3 Arcilla
=20 kN/m3 Arena
=21 kN/m3 Arcilla
18
36
76
120
150
192 102.9
83.3
68.6
19.6
0
-6.86=18 kN/m3S=70 %
-
Condiciones a corto
7
10
9
8
5
3
4
2
0 0 u
1
6
=18 kN/m3 Arena
=20 kN/m3 Arena
=22 kN/m3 Arcilla 1
=20 kN/m3 Arena
=21 kN/m3 Arcilla 2
0 0
09
49
93
123
165 102.9
83.3
68.6
19.6
-3.43 3.43
56.4
51.4
66.7
89.1
-7.4
41.6
56.3
75.962.1
39.7
24.4
29.4
9.0
Corto plazoLargo plazo
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4.- Demuestre que la resistencia en el estado no drenado en una arcilla (Gs=2.7, =0.15) vara en 20 % cuando el contenido de humedad cambia en 1 %
para un ensayo no drenado:
=
oee
f eMq
==
oeef
u eMqc22
==
oAB
o
o ee
ee
B
ee
A
Bu
Au ee
ecc 0
)(
)(
==
)(
)(
)(0
ABs wwG
Bu
Aus ec
cGwe ; Gs = 2,7; = 0,15; wB wA = 1%
)()(
18,015,0)01,0()7,2(
)(
)(
20,1
20,1
%1
BuAu
Bu
Au
cc
eecc
wpara
=
===
=